Біологія. Повторне видання. 8 клас. Задорожний (2025)
§ 41. Будова шкіри та її функції
БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ
З волоссям і нігтями люди здавна експериментують, намагаючись проявити власну індивідуальність: фарбують, лакують, нарощують, укорочують, додають блиск тощо. Чому такі дії людина може здійснювати з волоссям і нігтями, а з іншими структурами організму — ні?
ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ
1. Улітку, перебуваючи під сонячними променями, ми зазвичай засмагаємо, але взимку засмага зникає. Чому так відбувається і яке це має значення?
2. Пригадай тварин, для яких шкіра — важливий орган дихання. У людини шкіра зазвичай забезпечує 1-1,5 % газообміну і лише іноді сягає 5-6 %. Чому шкіра людини не може бути активною газообмінною поверхнею? За яких умов (зовнішніх і внутрішніх) роль шкіри у газообміні зростає?
РОБОТА З ІНФОРМАЦІЄЮ
Шкіра — наймасивніший орган нашого тіла: її маса може сягати 10 кг, площа поверхні становить 1,5-2 м2. Часто шкіру та допоміжні структури — волосся, нігті, потові та сальні залози — називають покривною системою організму (англ. integumentary system). Разом вони виконують кілька важливих функцій.
Передусім шкіра — наш захист, бар’єр між зовнішнім середовищем і внутрішніми тканинами. Шкіра захищає їх від механічних ушкоджень, втрати води, ультрафіолетового випромінювання, проникнення патогенів (збудників хвороб).
Сенсорна функція шкіри пов’язана з розміщеними у ній чутливими клітинами (механо-) і терморецепторами. Тож шкіра інформує мозок про температуру середовища, сприймає дотик, тиск, вібрацію.
Видільну функцію шкіра здійснює завдяки потовим залозам. Разом із потом виділяються продукти обміну: сечовина, вода, солі.
Певною мірою шкіра бере участь у газообміні, особливо за підвищення температури, фізичного навантаження.
Шкіра сприяє збереженню гомеостазу — передусім терморегуляції — й запобігає проникненню сторонніх речовин і мікроорганізмів.
Також клітини шкіри синтезують важливі для організму речовини — вітамін D (регулює обмін Кальцію) і меланін (надає шкірі забарвлення і захищає від ультрафіолетового опромінення (УФО)).
У шкірі розрізняють три шари (мал. 41.1): епідерміс, дерму, підшкірну жирову клітковину.
Мал. 41.1. Будова шкіри: 1 — епідерміс; 2 — дерма; 3 — підшкірна жирова клітковина
Епідерміс утворений покривним багатошаровим епітелієм. Стовбурові клітини, що лежать у нижньому ростковому шарі, діляться раз на кілька діб. Одна з новоутворених клітин (та, що розміщена глибше) зберігає усі властивості стовбурової, а інша втрачає здатність до поділу і поступово відсувається до поверхні новоутвореними клітинами. Із часом шкірні епітеліоцити наповнюються кератином — білком, який є основою волосся, нігтів та усього зроговілого епітелію.
Позаяк в епідермісі немає кровоносних судин, живлення клітин у його зовнішньому шарі припиняється. Наповнення клітин кератином веде до їх зроговіння. Ці неживі клітини виконують роль бар’єра, вони із часом злущуються, і їхнє місце займають інші нащадки стовбурових клітин.
У нижньому шарі епідермісу є меланоцити — клітини, які під дією сонячного світла продукують меланін — пігмент, що надає забарвлення шкірі і захищає глибші тканини від шкідливої дії ультрафіолету. Тож улітку під сонячними променями шкіра зазвичай засмагає.
Дерма (власне шкіра) утворена сполучною тканиною. Між її клітинами є багато волокон колагену, що надають шкірі міцності, пружності. Дерма містить кровоносні і лімфатичні судини, які забезпечують її живлення та постачають речовини до нижнього шару епідермісу.
Дерма містить потові залози, які мають вигляд закручених у клубок трубочок, що контактують з капілярами. У залозах утворюється піт, який протокою крізь пори виділяється назовні. Потові залози відіграють важливу роль у терморегуляції та виділенні продуктів обміну.
У людини різні типи волосин розміщено майже по всьому тілу. Найкраще волосяний покрив розвинений на голові. Окрім важливої ролі у визначенні зовнішнього вигляду, волосся забезпечує захист від УФО, запобігає перегріванню або переохолодженню голови. Брови та вії захищають очі від потрапляння пилу, поту, сторонніх речовин.
Волосина складається з кореня (міститься у шкірі) і стрижня (підіймається над поверхнею) (мал. 41.2). Ріст і живлення волосся відбувається у волосяному фолікулі (цибулині), у нижній частині якого міститься волосяний сосочок з кровоносними судинами. Стовбурові клітини кореня волосини діляться, забезпечуючи її ріст. Забарвлення волосині надають пігменти, синтезовані меланоцитами. До волосяного фолікула підходять нервові закінчення.
Мал. 41.2. Будова волосся
У волосяні фолікули відкриваються протоки сальних залоз, які виділяють жироподібні речовини, що змащують волосся і поверхню шкіри, захищаючи її від намокання та висихання.
Волосся постійно, але поступово оновлюється.
• Переглянь в е-додатку анімацію із циклом розвитку волосяного фолікула (завдання 41.1).
Одним з утворень шкіри є нігті (мал. 41.3), які захищають кінцеву частину фаланг пальців від травм. Нігті утворюються і ростуть у результаті поділу стовбурових клітин у зоні кореня нігтя. Утворені епітеліальні клітини відсуваються до краю нігтя, поступово заповнюються кератином, стають твердими й відмирають. Так формується нігтьова пластина. Вона лежить на нігтьовому ложі, що містить нервові закінчення і є чутливим до ушкоджень, на відміну від нігтьової пластини.
Мал. 41.3. Будова нігтя
Для манікюру і педикюру варто використовувати індивідуальні інструменти або ж переконатися у ретельності стерилізації інструментів у салоні, позаяк є ризики інфікування (гепатит В, С, ВІЛ тощо).
Під дермою розміщується підшкірна жирова клітковина, утворена жировою та пухкою сполучною тканиною, що містить кровоносні судини. Її функції — накопичення резервних жирів, теплоізоляція, амортизація (механічний захист), синтез важливих біологічно активних речовин, акумулювання вітамінів.
ЦЕ ГОЛОВНЕ В ПАРАГРАФІ
Шкіра виконує важливі функції: захисну, видільну, терморегуляторну, сенсорну. Розрізняють три шари шкіри: епідерміс, дерму, підшкірну жирову клітковину. Епідерміс утворений епітеліальною тканиною, нижній шар містить клітини, що діляться, а у верхньому клітини заповнюються кератином, роговіють і злущуються. Дерма утворена сполучною тканиною, багатою на колаген та еластин, містить кровоносні і лімфатичні судини, шкірні м’язи, потові та сальні залози. Похідними шкіри є нігті та волосся, основу яких становить кератин.
ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ
1. Які функції виконує шкіра?
2. Чому клітини епідермісу із часом роговіють і злущуються?
3. Які особливі речовини синтезуються клітинами шкіри, яка їх роль?
4. Який основний білок міститься у зроговілому епідермісі, а який — у дермі? Які функції цих білків?
5. Які залози розміщені у шкірі? Які функції вони виконують?
6. Площа шкіри становить близько 2 м2, а площа внутрішньої поверхні кишківника — близько 300 м2. Як подібна різниця пов’язана з функціями цих органів?
СКЛАДАЮ РЕФЛЕКСИВНУ МОЗАЇКУ
Виконай завдання (див. с. 9).
